Задайте параметры и создайте щелевой волновод

WG_w = 94e-3;       % Width of the waveguide
WG_h = 44e-3;       % Height of the waveguide
slot_L =  53e-3;    % Length of the slot
slot_w =  6.5e-3;   % Width of the slot
slot_off = 10e-3;   % Slot offset
r = antenna.Rectangle('Length',slot_L,'Width',slot_w); % Rectangular Slot
a = waveguideSlotted;
a.Tilt= 180;
a.TiltAxis = [1 0 1];

Продольная линейная бегущая волна с прорезью волновода

Массив состоит из излучающих пазов различной электрической длины. Из-за присущего свойств каждый из них будет резонировать на своей индивидуальной резонансной частоте. Если длина и положения паза выбраны таким образом, что более низкая частота отсечения и более высокая частота отсечения n-й паза перекрываются с более высокой и более низкой частотами отсечения (n-1) -го и (n + 1) -го пазов соответственно, то ожидается, что полный массив даст широкополосную характеристику, приводящую к логарифмическому периодическому дипольному массиву. Смещение паза на широких пазах параллельно осевой линии волновода, и они блокируют компоненты поперечного тока на широкой стенке волновода. Поляризация этих пазов вертикальна, когда волновод удерживается параллельно Земле, и поперечный ток компонента равен нулю на осевой линии широкой стены, однако, если один паз движется ближе к узким стенам, поперечный ток компонента увеличений. Поэтому амплитуда излучения этих пазов увеличивается, когда они отходят от осевой линии, и поэтому они называются смещенными пазами. Это наиболее широко используемый тип паза, и этот проект взят из [1].

r1= antenna.Rectangle('Length',12.7e-3,'Width',1e-3);
r2= antenna.Rectangle('Length',12.6e-3,'Width',1e-3);
r3= antenna.Rectangle('Length',12.5e-3,'Width',1e-3);
r4= antenna.Rectangle('Length',12.6e-3,'Width',1e-3);
r5= antenna.Rectangle('Length',12.4e-3,'Width',1e-3);
r6= antenna.Rectangle('Length',12.3e-3,'Width',1e-3);
r7= antenna.Rectangle('Length',12.2e-3,'Width',1e-3);
r8= antenna.Rectangle('Length',12e-3,'Width',1e-3);
r9= antenna.Rectangle('Length',12e-3,'Width',1e-3);
r10= antenna.Rectangle('Length',12.2e-3,'Width',1e-3);
%create antenna
ant1 = waveguideSlotted('Length',199.37e-3,'Width',19e-3, 'NumSlots',10,...
    'Height',9.5e-3,'Slot',[r1 r2 r3 r4 r5 r6 r7 r8 r9 r10] ,'SlotToTop',14.476e-3,...
    'SlotSpacing',16.45e-3,'SlotOffset', ...
    [4.5e-3 4.3e-3 4.1e-3 4.5e-3 3.7e-3 3.3e-3 2.9e-3 2.3e-3 1.9e-3 1.9e-3],...
    'FeedHeight',6.6e-3, 'ClosedWaveguide',0,'FeedOffset',[-91.5e-3 0], ...
    'FeedWidth',0.04e-3,'Tilt',180,'TiltAxis',[1 0 1]);
figure;
show(ant1);
title('Traveling wave slotted waveguide Antenna');

Коэффициент отражения графика

Постройте график коэффициента отражения для этой антенны на частотной полосе от 10 ГГц до 12 ГГц и ссылки импеданса 50 Ом.

s = sparameters(ant1, linspace(10e9, 12e9, 61));
figure;
rfplot(s);

Диаграмма направленности излучения

Наиболее значимым эффектом, который следует учитывать в процессе проекта, является внутренняя и внешняя взаимная связь между пазами. Внутренние взаимные связи вызваны частичными отражениями падающей электромагнитной волны от последующих пазов в волноводе. Эти частичные отражения вызывают значительное перемещение поля ЭМ внутри волновода.

figure;
pattern(ant1,12e9,0,-100:100,'CoordinateSystem','Rectangular');

Создайте пользовательские пазы в волноводе: a) Поперечные Пазы массив

Поперечные пазы приводят к очень высокому значению их нормализованного сопротивления, и они не могут быть согласованы с характерным волноводным импедансом. Таким образом, они не имеют никакого практического значения.

a.SlotAngle=90;
a.SlotOffset=0;
show(a);
title('Transverse Slots array waveguide Antenna');

б) Создание пазов X-образной формы

Поперечный (X) паз может генерировать круговую поляризованную волну с хорошим коэффициентом эллиптичности эффективности. Пазы ориентированы так, чтобы сформировать ортогональную пару пазов, которые в конечном счете генерируют круговую поляризованную волну. Теория поперечных пазов также предполагает, что пазы должны быть идеально равны половине длины волны свободного пространства.

r1 = antenna.Rectangle('Length',0.053,'Width',0.0065);
r1 = rotateZ(r1,45);
r2 = antenna.Rectangle('Length',0.053,'Width',0.0065);
r2 = rotateZ(r2,-45);
temp2 = r1+r2;
a.Slot = temp2;
a.SlotAngle=90;
a.SlotOffset=0;
figure;
show(a);

Заключение

Модели оптической антенны Slotted были построены и проанализированы и хорошо согласуются с результатами, полученными из [1].

Ссылки

1. Монтесинос Ортего, «Вклад в проект соединения, питаемого волноводом, пазом массивов посредством эквивалентного моделирования схем».

2. Zunnurain Ahmad, «Проект и реализация антенны K-Band Array Quasi Planar на основе структур бегущей волны».